653任意进制计数器 1)用触发器和逻辑门设计任意进制计数器 例651试用JKFF和与非门设计按自然二进制码记数的M=5的同步加法记数器 解(1)求触发器级数nlog25,取n=3 (2)列综合表 (3)求激励函数 (4)作逻辑电路图 Q31J& 0, 02:1o "2201",J2K2J,K C1<p Cl Cl 000001 00010 R& IK R R K 001010 0010O1 010011 000010 011100 1OO101 CP 100000 O10000 J3=Q2Q,k3= 偏101011 O11000 J2=Q,K2=Q1 状110010 010000 001 O11000
6.5.3 任意进制计数器 1）用触发器和逻辑门设计任意进制计数器 例6.5.1 试用JKFF和与非门设计按自然二进制码记数的M=5的同步加法记数器 解 (1)求触发器级数 n≥log25, 取n=3 (2)列综合表 (3)求激励函数 (4)作逻辑电路图 J3 K3 J2 K2 J1 K1 000 001 010 011 100 001 010 011 100 000 0 Ø 0 Ø 1 Ø 0 Ø 1 Ø Ø 1 0 Ø Ø 0 1 Ø 1 Ø Ø 1 Ø 1 Ø 1 0 0 0 Ø 101 110 111 011 010 001 Ø 1 1 Ø Ø 0 Ø 1 Ø 0 Ø 0 Ø 1 1 Ø Ø 0 偏 离 状 态 n n n Q3Q2Q1 1 1 1 2 1 3 n+ n+ n+ Q Q Q RD C1< Q3 1J3 & & R 1K3 C1< Q2 1J2 1K2 R C1< Q1 1J1 1K1 CP R 1 3 1 3 2 1 2 1 3 2 1 3 , , , 1 J Q K Q J Q K Q J Q Q K = = = = = =
2)用MSI计数器构成任意进制计数器 (1)复“0”法 Qo Qi Q2 Q 7490 qCR74161 P1 CP CP 01I0291 TH1 Do D D2 D3 cP 异步复零法电路 CP 异步复零法电路 异步复零法实现M=6电路的状态转移表 Q3, Q0 状态转移路线 0000 0001 0010 Qo Qi Q2 Q Q 0011 CR74163 0100 T-1 0101 Dddd CP CP 0101/00 同步复零法电路
2）用MSI计数器构成任意进制计数器 （1）复“0”法 Q3 Q2 Q1 Q0 CP1< CP0< R01 R02 S91 S92 7490 CP CP CR D0 D1 D2 D3 74161 Q0 Q1 Q2 Q3 QCC P LD T CP< & 1 1 1 CP CR D0 D1 D2 D3 74163 Q0 Q1 Q2 Q3 QCC P LD T CP< & 1 1 1 Q3Q2Q1Q0 状态转移路线 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1/0 1/0 0 异步复零法电路 异步复零法电路 同步复零法电路 异步复零法实现M=6电路的状态转移表
CP cP中广 Q00 0 0000 0000 0000 Q3000000 Q3000000 CR CR 异步复零法实现M=6电路的工作波形图 同步复零法实现M=6电路的工作波形图
CP Q0 Q1 Q2 Q3 CR 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 2 3 4 5 6 CP Q0 Q1 Q2 Q3 CR 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 2 3 4 5 6 0 异步复零法实现M=6电路的工作波形图 同步复零法实现M=6电路的工作波形图 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
(2)置数法 ①置最小数法 例6.52试用74161用置最小数法实现M=12的计数器。 解最小数=NM=16-12=4 Q3 0 状态转移路线 0000 Q 0010 跳过状态 74161 0011 Do D, D2 D, CP<CP 0100 0101 0100 0110 ②预置零法 0111 例653试用74161用预置零数法实现M=6的计数器 1000 解反馈状态M-1=5 & 1001 1010 Q, Qo Q 1100 74161 1101 T Do D, D2 D, CP<-CP 起跳状态
（2）置数法 ①置最小数法 例6.5.2 试用74161 用置最小数法实现M=12的计数器。 解 最小数=N-M=16-12=4 D0 D1 D2 D3 CP 74161 Q0 Q1 Q2 Q3 QCC P T CP< 1 1 LD 0 1 0 0 ②预置零法 例6.5.3 试用74161 用预置零数法实现M=6的计数器。 解 反馈状态 M-1=5 CP CR D0 D1 D2 D3 74161 Q3 Q2 Q1 Q0 QCC P T CP< & 1 LD Q3Q2Q1Q0 状态转移路线 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 跳 过 状 态 起跳状态
③置最大数法 QQQQ状态转移路线 例6.54用74161用置最大数法实现M=12的计数器。 0000 解起跳状态M2=10 0001 001 00 0101 Q3 Q2 q Qo Q 74161 P 1000 gCR TH1 1001 DD, D2 D CP<CP 010 10 起跳状态 l11-1 100 跳过状态
③置最大数法 例6.5.4 用74161 用置最大数法实现M=12的计数器。 解 起跳状态M-2=10 CR D0 D1 D2 D3 74161 Q3 Q2 Q1 Q0 QCC P T CP< & 1 LD 1 1 1 1 1 1 CP Q3Q2Q1Q0 状态转移路线 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 跳 过 状 态 起跳状态
(3)M>N O,O0 O Oo 进位_Qc74160)P1 Q 74160(1) dCRD。D1D2D3CP 1-dCR Do D, D2 D, CP<CP OOo Q Q2 Q Qo 进位-Qc 74l6I1) 74160(I) TH1 1 -dCr Do D, D2 D CP< 1 -dCr Do D, D2 D, CP< CP
(3) M>N CR D0 D1 D2 D3 74160(II) Q3 Q2 Q1 Q0 QCC P T CP< 1 1 LD 1 1 CR D0 D1 D2 D3 74160(I) Q3 Q2 Q1 Q0 QCC P T CP< 1 1 LD 1 1 CP 进位 1 CR D0 D1 D2 D3 74160(II) Q3 Q2 Q1 Q0 QCC P T CP< 1 1 LD CR D0 D1 D2 D3 74160(I) Q3 Q2 Q1 Q0 QCC P T CP< 1 1 LD 1 1 CP 进位
例655用两片74160实现M=29的计数器。 解 进位 束 O,00 O Q3 Q2 Qi Qo Q74160()P 74160(1) 体预置零法 TH1 1-dCR Do D, D2 D, CP< I-dCR D. D, D2 D, CP< CP 进位 G1 Q3 Q2 Q1 Qo O,O,,o 74160)p c74160I)P1 整体预复零法 L TH1 dCr Do D, D2 D, CP< dCR DD,D2 D, CP
例6.5.5 用两片74160 实现M=29的计数器。 解 CR D0 D1 D2 D3 74160(II) Q3 Q2 Q1 Q0 QCC P T CP< 1 LD CR D0 D1 D2 D3 74160(I) Q3 Q2 Q1 Q0 QCC P T CP< 1 LD 1 1 CP 进位 CR D0 D1 D2 D3 74160(II) Q3 Q2 Q1 Q0 QCC P T CP< 1 LD CR D0 D1 D2 D3 74160(I) Q3 Q2 Q1 Q0 QCC P T CP< 1 LD 1 1 CP 进位 & & & G1 G2 整 体 预 置 零 法 整 体 预 复 零 法
(4MS任意进制计数器(T213) CT O 1J IJ Q q>C1 FFo CI FFI d>CI FF q>CI FF CR& IK R IK 1-1K IK RD R R Q CR CT CP 功能 O异步清0 00计数 O保持
(4)MSI任意进制计数器（T213） >C1 FF0 RD 1J 1K Q0 >C1 FF3 RD 1J Q3 >C1 FF1 RD 1J 1K Q1 >C1 FF2 RD 1J 1K Q2 Q0 Q1 Q3 Q2 1K QCC 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ≥1 & CT CR CP R2 R4 R1 R3 RD CR CP 功能 1 Ø Ø 0 0 ↓ 0 1 Ø 异步清0 计数 保持 CT
6.54移存型计数器 1)概述(串入并出的移存器) 2)分析和设计(写出第一级触发器的Q"以后各级触发器的Q 都可用"=q1表示) 例6.56用DFF实现M=6的移存型计数器。 解(1)选用3个DFF 2)作出由三级触发器构成的状态转移图 (3)选择流程图中一路径可列出综合表进行逻辑设计 Q1D 001—011 000 Q00 000 010 101 100 110 000
6.5.4 移存型计数器 1)概述(串入并出的移存器) 2)分析和设计(写出第一级触发器的 以后各级触发器的 都可用 表示) 1 1 n+ Q n+1 Q n i n Qi Q 1 1 − + = 例6.5.6 用DFF实现M=6的移存型计数器。 解(1)选用3个DFF (2)作出由三级触发器构成的状态转移图 (3)选择流程图中一路径可列出综合表进行逻辑设计 111 110 101 100 011 010 001 000 Q3 Q2 Q1 D1 0 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0
3)典型电路 (1)环形计数器(D1=Q D ID ID Q Q3 ID Q2 ID C14 C1 sk R RD L「预置QQQ2Q1=1000 CP 81000 011 CPt Q4Q3 Q2Q状态转移路线 01000 0100 0001 1011 1110 10001 0010 l101 30100 0011 0101><000 1001 0110 1100 010
3)典型电路 （1）环形计数器(D1=Q4 ) Q4 1D C1 < Q3 1D C1 < Q2 1D C1 < Q1 1D C1 < RD SD RD RD CP 预置Q4Q3Q2Q1=1000 1001 1111 1110 1101 1100 1011 1010 1000 0111 0110 0101 0100 0011 0010 0001 0000 0 1 2 3 1000 0001 0010 0100 CP↑ Q4Q3Q2Q1 状态转移路线